定義及原理
重力儲(chǔ)能是一種機(jī)械式的儲(chǔ)能,其儲(chǔ)能介質(zhì)主要分為水和固體物質(zhì),基于高度落差對(duì)儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行升降來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過(guò)程。其主要原理為,通過(guò)電力將重物提升至高處,以增加其重力勢(shì)能完成儲(chǔ)能過(guò)程,通過(guò)重物下落過(guò)程將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。
與抽水蓄能相比,重力儲(chǔ)能發(fā)電的應(yīng)用高差小于抽水蓄能電站的發(fā)電水頭,故重力儲(chǔ)能電站的發(fā)電容量低于抽水儲(chǔ)能。但考慮到重力儲(chǔ)能受地理選址條件的限制更小,仍有一定的發(fā)展空間。
重力儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)
純物理儲(chǔ)能、安全性高、環(huán)境友好
在重物輸送、勢(shì)能儲(chǔ)存、機(jī)械能發(fā)電等工作流程中,不涉及化學(xué)反應(yīng),運(yùn)行安全可靠。重力儲(chǔ)能發(fā)電清潔低碳,對(duì)自然環(huán)境影響小。
強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性,可以根據(jù)需要靈活布置
重物的存儲(chǔ)、輸送及發(fā)電過(guò)程沒(méi)有特殊條件和要求,因此,重力儲(chǔ)能電站基本無(wú)選址、 天氣等外部條件限制,應(yīng)用很靈活。
儲(chǔ)能發(fā)電循環(huán)壽命長(zhǎng)、成本低
重物以混凝土或當(dāng)?shù)夭牧蠟橹鞑模蛘呃闷渌偕牧?,能循環(huán)使用數(shù)十年,運(yùn)行過(guò)程中重物損耗小。
儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)且無(wú)放電問(wèn)題
重力儲(chǔ)能電站上下倉(cāng)擴(kuò)展相對(duì)容易,重物勢(shì)能儲(chǔ)存期間不會(huì)有損失,具備長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能的便利條件和先天優(yōu)勢(shì)。儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)且無(wú)放電問(wèn)題。
發(fā)展階段
技術(shù)開發(fā)處于早期階段,部分項(xiàng)目加快落地
目前重力儲(chǔ)能大多處于方案構(gòu)想時(shí)期與商用試驗(yàn)時(shí)期。海內(nèi)外提出了構(gòu)筑物高度差、山體落差、地下豎井等多種重力儲(chǔ)能技術(shù)路線。
部分項(xiàng)目開始進(jìn)入商用項(xiàng)目開發(fā)階段。經(jīng)前期項(xiàng)目檢驗(yàn),EV和Gravitricity重力儲(chǔ)能項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2022年率先落地商用。2022年1月,中國(guó)天楹子公司Atlas獲得EV技術(shù)授權(quán)并用于江蘇如東100MWh的重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,該項(xiàng)目正加快推進(jìn)建設(shè)。
重力儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)鏈
高行業(yè)壁壘,部分龍頭率先進(jìn)入商用階段
中游儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商未來(lái)是產(chǎn)業(yè)鏈主角。產(chǎn)業(yè)鏈上游以建設(shè)原材料(水泥、金屬、鋼鐵等)和裝備為主,中游為儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商,下游應(yīng)用分布在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)。
重力儲(chǔ)能行業(yè)尚未進(jìn)入全面商業(yè)化階段,資本壁壘與技術(shù)壁壘較高。目前國(guó)內(nèi)外的重點(diǎn)企業(yè)主要有Energy Vault、Gravitricity和中國(guó)天楹等。
原標(biāo)題:儲(chǔ)能知識(shí)丨什么是重力儲(chǔ)能?